Бомбежные циклоны, отключения электроэнергии и устойчивость к изменению климата

У климатического перехода есть четкий план действий: «электрифицировать все». Это означает замену природного газа для отопления жилых помещений и приготовления пищи на электричество и переход от двигателей внутреннего сгорания (ДВС) к электромобилям (EV).

Несмотря на четкую стратегию, проблема существует. При полной зависимости от электричества, как домохозяйства будут справляться с отключениями электроэнергии из-за снегопада, ураганов, ураганов и лесных пожаров? Ожидается ли теперь, что они установят генераторы и резервные батареи? Учитывая относительно высокую стоимость резервного копирования, домохозяйства с низкими доходами, вероятно, не смогут себе его позволить. Для этих домохозяйств отключение электроэнергии может означать жизнь в темноте и без тепла.

Могут ли домохозяйства и сообщества подумать о коллективном ответе, чтобы снизить риски отключений электроэнергии? Если отключения происходят из-за обрыва линий, сеть можно «укрепить» (за счет подземных линий, структурной модернизации, защиты от наводнений или пожаров), чтобы она нормально функционировала в экстремальных погодных условиях. Это правда, что это будет стоить денег, но могут ли домохозяйства поддерживать ежемесячную плату за электроэнергию (или новые сборы по облигациям), чтобы коммунальные предприятия (города) могли инвестировать в укрепление сети?

Жители штата Вашингтон, вероятно, задаются этим вопросом, столкнувшись с циклоном бомбы, вызвавшим отключения электроэнергии в более чем полумиллионе домов. Усиление защиты сети обсуждается и в других штатах в связи с ураганами, тропическими циклонами, снежными бурями и лесными пожарами.

Решетка — слабое звено в процессе изменения климата

Переход к изменению климата сталкивается с тремя проблемами: (1) производство экологически чистой электроэнергии (с нулевыми выбросами), (2) перемещение электроэнергии из точек производства в центры потребления и (3) переход от ископаемого топлива к электричеству в транспорте и зданиях.

Большинство политических усилий, как правило, направлено на производство экологически чистой электроэнергии. Вот почему возобновляемая энергия является главной темой дискуссий по вопросам климата. Также существует значительный толчок к замене газа электричеством на уровне потребления посредством политики в области электромобилей и предотвращения/запрета использования газа в зданиях.

Вопросы передачи/распределения игнорируются в дискуссиях по вопросам климата, что прискорбно, поскольку без надежного способа перемещения электроэнергии декарбонизация энергетики окажется под угрозой. Таким образом, переходный климат требует масштабных инвестиций в новые линии электропередачи высокого напряжения (где наблюдается значительный дефицит на национальном уровне), внутрирегиональные и местные распределительные сети, а также укрепление сети, чтобы она могла выдерживать воздействие экстремальных погодных явлений, которые прогнозируются. стать более тяжелым и частым.

Без устойчивой сети перебои в подаче электроэнергии могут уменьшить общественную поддержку декарбонизации. Граждане могут задаться вопросом о целесообразности отказа от природного газа в зданиях, трубопроводы которых, как правило, менее уязвимы к экстремальным явлениям (похолодания, похоже, являются исключением). Та же логика может быть применима и к транспортному сектору, поскольку электромобили начинают составлять значительную долю автопарка.

Повышение устойчивости энергосистемы

Климатическая политика не должна ассоциироваться с ограничением передвижения, темными и холодными зданиями и испорченными продуктами в холодильниках. Важным коллективным (в отличие от домашнего) ответом на отключения электроэнергии является повышение устойчивости сети посредством подземных линий электропередачи.

Политики осознают эту проблему. На веб-сайте Министерства энергетики США (DOE) отмечается: «Система распределения электроэнергии в США насчитывает более 5,5 миллионов линейных миль с более чем 180 миллионами опор, все из которых подвержены повреждениям из-за погодных условий и их последствий, и на их долю приходится Большинство отключений электроэнергии в стране каждый год. Экстремальные погодные явления, вызванные изменением климата, увеличивают частоту и интенсивность отключений электроэнергии по всей территории США, нанося ущерб общинам и лишая их средств к существованию. Подземные линии электропередачи — проверенный способ повышения надежности систем как передающих, так и распределительных сетей, поскольку погодные явления с меньшей вероятностью будут влиять на системы, защищенные под землей».

У подполья есть и обратная сторона. Скрытые линии труднодоступны и ремонтируются. Их установка обходится дороже, чем воздушные линии. Вот почему некоторые предполагают, что подземные работы, вероятно, можно ограничить районами, где рельеф более благоприятный, а отключения электроэнергии часты и продолжительны. Агентство энергетической информации США предоставляет данные на уровне штата о среднегодовых перебоях в подаче электроэнергии, с которыми сталкиваются потребители электроэнергии, и частоте этих перебоев. Это может позволить тщательно планировать дорогостоящие подземные работы.

Как финансировать подполье? Федеральное правительство выделило 10,5 миллиардов долларов в соответствии с двухпартийным законом об инфраструктуре 2021 года для обеспечения устойчивости сетей и инновационного партнерства. Устойчивость энергосистемы является важной проблемой в некоторых штатах, таких как Калифорния и Флорида. Но укрепление энергосистемы, похоже, не является приоритетом в штате Вашингтон, климатическом лидере. В своем отчете губернатору за 2022 год Рабочая группа по коридорам электропередачи Вашингтонского совета по оценке объектов энергетических объектов подчеркивает необходимость модернизации существующей инфраструктуры электропередачи. Хотя в отчете упоминаются стандарты надежности, в нем не указывается необходимость усиления защиты сети. Более того, мы не обнаруживаем значительных ассигнований в других климатических инициативах (независимо от федерального финансирования) на подземные линии электропередач, включая систему ограничения и инвестирования, которая приносит годовой доход более 1 миллиарда долларов.

Является ли устойчивость энергосистемы локальной проблемой?

Устойчивость энергосистемы имеет важный локальный компонент, включающий города и местные коммунальные предприятия. Действительно, компания Puget Sound Energy, крупнейшая коммунальная компания штата Вашингтон, отмечает: «PSE может строить линии электропередачи под землей. Однако для этого необходимо разделить расходы между PSE и местным сообществом, которое этого требует. Это связано с тем, что подземка обычно считается местной выгодой, а строительство линии электропередачи под землей обходится значительно дороже. В результате местное сообщество должно решить, стоит ли инвестировать в линию метро».

Таким образом, в некоторых штатах основную часть затрат на подземку придется нести либо городам (которые, вероятно, будут финансировать ее за счет взимания облигаций), либо потребителям, поскольку коммунальные предприятия перекладывают затраты на них посредством повышения тарифов. Первоначальные данные свидетельствуют о том, что потребители готовы поддержать эти усилия. В недавней статье мы спросили жителей Калифорнии об их готовности платить 30 долларов в месяц за прокладку линий электропередач. Мы обнаружили относительно высокий уровень готовности (5,2 по шкале от 1 до 7). Это дает коммунальным предприятиям некоторую уверенность в том, что они смогут изложить свои планы по переходу на подземную инфраструктуру и предложения по повышению тарифов, чтобы получить обратную связь от клиентов и заинтересованных сторон. Поскольку повышение тарифов регулируется органами штата, а одобрение регулирующих органов требует времени, коммунальным предприятиям не следует откладывать предложение о повышении тарифов. Увеличение частоты ураганов, штормов, лесных пожаров, а теперь и циклонов, как мы надеемся, должно ускорить политические дискуссии по устойчивости энергосистем.